如图所示有一个均匀带正电荷的绝缘半圆环,同时y轴负方向距离O点R处还有一个电量为Q的正点电荷,此时在圆心处产生的电场强度为0,电势为φ;现在将环自对称轴剖开,然
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如图所示有一个均匀带正电荷的绝缘半圆环,同时y轴负方向距离O点R处还有一个电量为Q的正点电荷,此时在圆心处产生的电场强度为0,电势为φ;现在将环自对称轴剖开,然
题型:不详
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如图所示有一个均匀带正电荷的绝缘半圆环,同时y轴负方向距离O点R处还有一个电量为Q的正点电荷,此时在圆心处产生的电场强度为0,电势为φ;现在将环自对称轴剖开,然后将右半部叠放与左半部圆环上,此时圆心处电场强度大小为______,电势______φ(填“大于”、“等于”或“小于”).
答案
半圆环未剖开时,圆心处的电场强度为0,则点电荷Q与半圆环在O点产生的场强大小相等,方向相反,所以可得点电荷Q在O处产生的场强大小为 E
1
=k
Q
R
2
,方向沿y轴向上,则半圆环在O处产生的场强大小为 E
2
=k
Q
R
2
,方向沿y轴向下.根据电场的叠加原理可得:每个圆环在圆心O产生的场强大小为 E
3
=
2
2
•
k
Q
R
2
.
将环自对称轴剖开,将右半部叠放与左半部圆环上后,两个半圆环在圆心O处产生的合场强为E
4
=2×
2
2
•
k
Q
R
2
=
2
kQ
R
2
则根据正交分解法得:此时圆心处电场强度大小为 E=
(
2
2
×
2
kQ
R
2
)
2
+(k
Q
R
2
-
2
2
×
2
kQ
R
2
)
2
=k
Q
R
2
;
根据顺着电场线电势降低,可知,点电荷和两个半圆环相对无穷远的电势不变,则圆心处电势不变,即得:电势等于φ.
故答案为:k
Q
R
2
;等于
举一反三
关于电场中场强和电势的关系,下列说法正确的是( )
A.用库仑定律计算两带电金属球之间的静电力时,r一定是两球心间距
B.试探电荷在电场中某处所受静电力大,场强不一定大
C.在应用公式U=Ed时d可能比初、末位置的间距大
D.处于静电平衡的导体,导体内部的场强一定为零
题型:不详
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如图所示,绝缘长方体B置于水平面上,两端固定一对间距D=1m的平行带电极板,极板间形成方向水平向右的匀强电场,两板间电压为U=2×10
3
V.长方体B的上表面光滑,下表面与水平面的动摩擦因数μ=0.05(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同).B与极板的总质量m
B
=1.0kg.带正电量q=6×10
-4
C的小滑块A的质量m
A
=0.60kg.假设A所带的电荷量不影响极板间的电场分布.t=0时刻,小滑块A从B表面上的b点以相对地面的速度v
A
=1.6m/s向左运动,同时B(连同极板)以相对地面的速度v
B
=0.40m/s向右运动.
(l)两板间的电场强度E为多大?
(2)B刚开始运动时的加速度大小为多少?
(3)若滑块A相对于长方体B最远能到达c点,则b、c的距离L应为多少?
题型:不详
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某区域的电场线分布如图所示.已知电荷量为+q的点电荷在a点受到的电场力大小为F,则a点的场强大小为______.将该点电荷放到b点时,受到的电场力大小为F′,则有F′______F(填“>”、“<”或“=”)
题型:不详
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图中金属球A的半径为R,球外点电荷的电荷量为Q,到球心的距离为r,金属球在球心O处产生的感应电场的场强大小等于( )
A.k
B.k+k
C.k-k
D.0
题型:不详
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如图所示,A为带正电Q的金属板,沿金属板的垂直平分线,在距板r处放一质量为m、电荷量为q的小球,小球用绝缘丝线悬挂于O点,受水平向右的电场力偏转θ角而静止.试求小球所在处的电场强度.
题型:不详
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